CN111427441A - 一种电源唤醒方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源唤醒方法，该方法包括：当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。本发明还公开了一种电源唤醒装置。本发明提供的方法和装置能够实现在只有一个内部电源的系统中关断电源后仍可自动打开的功能。

Description

一种电源唤醒方法和装置

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及电子领域中一种电源唤醒方法及装置。

背景技术

随着物联网的发展，降低芯片系统的待机功耗成为一种需求。一般希望芯片系统在不工作时处于断电模式。现有芯片系统通常会有两个内部电源，一个作为工作时的主电源，一个作为关闭主电源后唤醒电路的小电源，这样使得芯片系统处于供电情况下能够关断自身电源并在需要工作时打开电源，满足节能一级仍被唤醒的需求。但是，作为低成本的小芯片系统，这种设计太不划算而且复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电源唤醒方法，实现了在只有一个内部电源的系统中关断电源后仍可自动打开的功能。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电源唤醒方法，包括：

当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；

根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；

当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；

通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

一种示例性的实施例中，上述方法还具有下面特点：

在产生电源唤醒信号后，通过所述电源关断信号清除电源唤醒信号；

其中，所述锁存所述电源关断控制信号，包括：

通过第一锁存器锁存所述电源关断控制信号；

所述通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，包括：

根据所述电源唤醒信号触发所述第一锁存器的清零端，从而清除所述电源关断信号。

一种示例性的实施例中，上述方法还具有下面特点：

接收并锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号；

其中，所述当接收到外部唤醒信号后，产生电源唤醒信号，包括：

检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号，检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；根据锁存的所述上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿信号或下降沿信号；根据所述上升沿信号或下降沿信号触发唤醒源产生电路产生电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，上述方法还具有下面特点：

所述唤醒源产生电路包括触发器；

其中，通过所述电源关断信号清除电源唤醒信号，包括：

根据所述电源关断信号触发所述触发器的清零端从而清除电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，上述方法还具有下面特点：

所述锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号，包括：

通过第二锁存器锁存所述上升沿或下降沿唤醒控制信号；

在清除所述电源关断信号时，清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号；

其中，所述清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号，包括：

根据所述电源唤醒信号触发所述第二锁存器的清零端从而清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种电源唤醒装置，包括：

电源关断信号产生模块，用于当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；

电源唤醒信号产生模块，用于当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；

清除电源关断信号模块，用于通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

一种示例性的实施例中，上述装置还具有下面特点：

所述电源关断信号产生模块包括第一锁存器，用于锁存所述电源关断控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端清除所述电源关断信号。

一种示例性的实施例中，上述装置还具有下面特点：

所述装置包括第二锁存器；用于锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端从而清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号。

一种示例性的实施例中，上述装置还具有下面特点：

电源唤醒信号产生模块包括上升沿检测电路、下降沿检测电路、沿唤醒控制电路和唤醒源产生电路；

所述上升沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号；

所述下降沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；

所述沿唤醒控制电路，用于根据锁存的上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿检测电路产生的上升沿信号或所述下降沿检测电路产生的下降沿信号；

所述唤醒源产生电路，用于根据所述上升沿信号或下降沿信号产生电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，上述装置还具有下面特点：

所述唤醒源产生电路包括触发器；

所述触发器，用于根据失效的所述电源关断信号触发其自身的清零端从而清除电源唤醒信号。

综上，本发明实施例提供的装置和方法，通过在内部电源进入休眠前，外部电源域锁存内部电源域的电源关断控制信号，从而在外部电源域产生电源关断信号，使内部电源域断电。当外部电源域接收到外部唤醒信号后，产生电源唤醒信号，通过电源唤醒信号清除电源关断信号，从而使内部电源域通电。实现了在只有一个内部电源的系统中关断电源后仍可自动打开的功能。

附图说明

图1为根据本发明实施例一的电源唤醒方法的示意图。

图2为根据本发明实施例二的电源唤醒电路的示意图。

图3为根据本发明实施例二的电源唤醒电路的波形图。

图4为根据本发明实施例二的外部PAD输入的示意图。

图5为根据本发明实施例三的电源唤醒装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一

图1为本发明实施例的电源唤醒方法的示意图，如图1所示，本实施例的电源唤醒方法包括：

S11、当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号。

一种示例性的实施例中，在产生电源唤醒信号后，可以通过电源关断信号清除电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，可以通过第一锁存器锁存电源关断控制信号。

S12、根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电。

一种示例性的实施例中，可以通过延时电路对第一锁存器输出的电源关断信号进行延时。

S13、当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，可以对外部唤醒信号进行滤波，比如RC滤波，从而滤除毛刺电路，确保系统不会被外部微小的干扰造成误唤醒。

一种示例性的实施例中，可以接收内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号，并可以锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号。

一种示例性的实施例中，可以通过第二锁存器锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号。

一种示例性的实施例中，在清除电源关断信号时，可以根据电源唤醒信号触发第二锁存器的清零端从而清除上升沿或下降沿唤醒控制信号。

一种示例性的实施例中，可以检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号，检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；根据锁存的所述上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿信号或下降沿信号；根据所述上升沿信号或下降沿信号触发唤醒源产生电路产生电源唤醒信号。其中，所述上升沿信号或下降沿信号的脉冲宽度要确保满足后一级D触发器CLK的脉宽要求。

S14、通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

一种示例性的实施例中，可以根据电源唤醒信号触发第一锁存器的清零端，从而清除电源关断信号。

实施例二

图2为本发明实施例二的电源唤醒电路的示意图。图3为本发明实施例二的电源唤醒电路的波形图。如图2所示，包括跨电源域信号锁存电路1、跨电源域信号锁存电路2、唤醒源产生电路、沿唤醒控制电路、上升沿检测电路、下降沿检测电路、RC滤波电路、与门1、与门2、延时单元等。

其中，跨电源域信号锁存电路1可以包括隔离电路1、电平转换1、锁存器1。

内部电源域的控制内部电源主动关闭信号(即，上文中的电源关断控制信号)输入到跨电源域信号锁存电路1的隔离电路1，经过电平转换，输出到锁存器1的En使能端，同时也输出到锁存器2的En使能端。锁存器1可以由锁存器构成，锁存器的D输入端为高电平(即，图2中的Tieh)，锁存器1的清零端(当清零端为低电平时，锁存器输出为低电平)为高电平，锁存器输出关断信号(即，上文中的电源关断信号)，输出的关断信号为高电平，从而使内部电源域的内部电源关断。

需要说明的是，为了确保锁存器1可靠锁存信号，可设置延时单元对关断信号进行延时。

跨电源域信号锁存电路2包括隔离电路2、电平转换2、或门和锁存器2等。隔离电路2接收上升/下降沿沿唤醒控制信号，经过电平转换，将转换后的信号输入到或门的一个输入端，将锁存器2的输出端输入到或门的另一个输入端，将或门的输出作为锁存器2的输入，锁存器2的输出输入到沿唤醒控制电路。

RC滤波电路对接收到外部PAD输入的信息(即，上文中的外部唤醒信号)进行滤波，以确保系统不会被外部微小的干扰造成误唤醒。其中，RC滤波电路所滤毛刺宽度可根据系统需求进行设置。

上升沿检测电路可检测滤波后的外部PAD输入的信息的上升沿或高点平，并产生上升沿信号输出，该上升沿信号的脉冲宽度满足后一级D触发器的CLK的脉宽要求。

下降沿检测电路可检测外部PAD输入的信息的下降沿或低电平，并产生下降沿信号的输出，该下降沿信号的脉冲宽度满足后一级D触发器的CLK的脉宽要求。

沿唤醒控制电路根据跨电源域信号锁存电路2的输出选择上升沿或下降沿作为向唤醒源产生电路的沿信号。比如，上升/下降沿唤醒控制信号为高电平则输出上升沿信号，否则输出下降沿信号。

唤醒源产生电路包括与门3和触发器等。与门3的一个输入端接收沿信号，与门3的另一个输入端接收关断信号。当关断信号有效时(关断信号为高电平)，与门3输出沿信号。当关断信号无效时(关断信号为低电平)，与门3输出低电平。触发器在沿信号的作用下，！Q端输出低电平，作为唤醒源(即上文中的电源唤醒信号)。

需要说明的是，唤醒源产生电路在正常工作时可避免外部PAD通讯输入的影响，在关断后根据外部PAD输入的信息和沿唤醒控制电路产生的沿信号产生唤醒源。

与门1的两个输入端接唤醒源和POR复位信号，当唤醒源有效时(即唤醒源为低电平)，与门1的输出为低电平，由于与门1的输出端与锁存器1和锁存器2的清零端连接，因此，此时锁存器1和锁存器2都输出低电平，使关断信号失效(即清除关断信号)，从而打开内部电源。

与门2的两个输入端接关断信号和POR复位信号，当关断信号无效时(即为低电平)，与门2输出低电平，此时，唤醒源产生电路的触发器的清零端为低电平，使得触发器的！Q端输出高电平，清除唤醒源。

当外部电源域器件检测到外部电源达到一定电压时会产生POR复位信号(即，系统上电复位信号)，该信号一般高电平有效。在外部电源没电时为低电平。当为低电平时，将使唤醒源失效、关断信号失效、上升/下降沿唤醒控制信号失效。

需要说明的是，上述的模块和电路都位于外部电源域，通过IO PAD输入到内部的为内部电源电源域(VDD)信号，为了节省一个外部电源域的直通信号PAD，通常IO PAD需要进行改动，即将输入电平转换电路前的这根输入信号DI-PAD(这里的DI-PAD即为外部PAD输入的信息)直接输入给上述电路和模块(如图4所示)，作为唤醒信息的源头输入。

外部PAD输入信息可以为一路，也可以为多路。

系统中分内部电源域和外部电源域，外部电源除了给内部电源供电还给自身电源域的器件单元供电，本装置就属于外部电源域的器件。此外，外部电源还为IO PAD的外部电源域器件供电，内部电源为IO PAD的内部电源域器件供电。正因为如此才能通过IO PAD的外部电源域的信号实现唤醒打开内部电源。

实施例三

图5为本发明实施例三的电源唤醒装置的示意图，如图5所示，本实施例三的电源唤醒装置包括：

电源关断信号产生模块，用于当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；

电源唤醒信号产生模块，用于当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；

清除电源关断信号模块，用于通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

一种示例性的实施例中，所述电源关断信号产生模块包括第一锁存器，用于锁存所述电源关断控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端清除所述电源关断信号。

一种示例性的实施例中，所述装置包括第二锁存器；用于锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端从而清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号。

一种示例性的实施例中，电源唤醒信号产生模块包括上升沿检测电路、下降沿检测电路、沿唤醒控制电路和唤醒源产生电路；

所述上升沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号；

所述下降沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；

所述沿唤醒控制电路，用于根据锁存的上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿检测电路产生的上升沿信号或所述下降沿检测电路产生的下降沿信号；

所述唤醒源产生电路，用于根据所述上升沿信号或下降沿信号产生电源唤醒信号。

一种示例性的实施例中，所述唤醒源产生电路包括触发器；

所述触发器，用于根据失效的所述电源关断信号触发其自身的清零端从而清除电源唤醒信号。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源唤醒方法，包括：

当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；

根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；

当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；

通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在产生电源唤醒信号后，通过所述电源关断信号清除电源唤醒信号；

其中，所述锁存所述电源关断控制信号，包括：

通过第一锁存器锁存所述电源关断控制信号；

所述通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，包括：

根据所述电源唤醒信号触发所述第一锁存器的清零端，从而清除所述电源关断信号。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收并锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号；

其中，所述当接收到外部唤醒信号后，产生电源唤醒信号，包括：

检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号，检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；根据锁存的所述上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿信号或下降沿信号；根据所述上升沿信号或下降沿信号触发唤醒源产生电路产生电源唤醒信号。

4.如权利要求3所述的方法，包括：

所述唤醒源产生电路包括触发器；

其中，通过所述电源关断信号清除电源唤醒信号，包括：

根据所述电源关断信号触发所述触发器的清零端从而清除电源唤醒信号。

5.如权利要求3所述的方法，所述锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号，包括：

通过第二锁存器锁存所述上升沿或下降沿唤醒控制信号；

在清除所述电源关断信号时，清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号；

其中，所述清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号，包括：

根据所述电源唤醒信号触发所述第二锁存器的清零端从而清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号。

6.一种电源唤醒装置，其特征在于：

电源关断信号产生模块，用于当接收到内部电源域的电源关断控制信号时，锁存所述电源关断控制信号；根据锁存的所述电源关断控制信号产生电源关断信号，从而使所述内部电源域断电；

电源唤醒信号产生模块，用于当接收到外部唤醒信号后，根据所述外部唤醒信号产生电源唤醒信号；

清除电源关断信号模块，用于通过所述电源唤醒信号清除所述电源关断信号，从而使所述内部电源域通电。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述电源关断信号产生模块包括第一锁存器，用于锁存所述电源关断控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端清除所述电源关断信号。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述装置包括第二锁存器；用于锁存内部电源域的上升沿或下降沿唤醒控制信号；并根据有效的所述电源唤醒信号触发其自身的清零端从而清除所述上升沿或下降沿唤醒控制信号。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

电源唤醒信号产生模块包括上升沿检测电路、下降沿检测电路、沿唤醒控制电路和唤醒源产生电路；

所述上升沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的上升沿或高电平，并产生上升沿信号；

所述下降沿检测电路，用于检测所述外部唤醒信号的下降沿或低电平，并产生下降沿信号；

所述沿唤醒控制电路，用于根据锁存的上升沿或下降沿唤醒控制信号选择输出所述上升沿检测电路产生的上升沿信号或所述下降沿检测电路产生的下降沿信号；

所述唤醒源产生电路，用于根据所述上升沿信号或下降沿信号产生电源唤醒信号。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述唤醒源产生电路包括触发器；

所述触发器，用于根据失效的所述电源关断信号触发其自身的清零端从而清除电源唤醒信号。

Images